Турбулентное течение неньютоновских жидкостей
Турбулентное течение неньютоновских жидкостей более сложно в изучении, чем турбулентное течение ньютоновской вязкой жидкости, поскольку турбулизация ламинарного течения во многих случаях приводит к изменению внутренней структуры самой жидкости. Так, например, для застывающей или высоко парафинистой нефти, транспортируемой по трубопроводу в турбулентном режиме, жесткая пространственная структура, образрвавшаяся в период, когда нефть покоилась или двигалась в ламинарном режиме, разрушается, поэтому свойства возникающей среды изменяются. В ряде случаев они оказываются близкими к свойствам ньютоновской вязкой жидкости с некоторой эквивалентной вязкостью или неньютоновской степенной жидкости с определенным индексом и консистентностью. Вопрос о том, к какому классу относятся подобные жидкости, решается отдельно в каждом конкретном случае. Вязкопластичная жидкость. Для расчета коэффициента гидравлического сопротивления в турбулентном течении вязкопластичных жидкостей в гидравлически гладких трубах А.Г.Потапов предложил изменить универсальный закон сопротивления (см. формулу (8.49) гл. 8) и представил этот закон в следующем виде:
, (11.19)
где числа Рейнольдса и Ильюшина (11.9), соответственно. Уравнение (11.19) - это трансцендентное алгебраическое уравнение, выражающее зависимость в неявном виде. Уравнение можно разрешить методом последовательных приближений - задавая значения чисел и и, используя метод итераций, можно вычислить искомое значение . Степенная жидкость. Для турбулентного течения степенной жидкости в области гидравлически гладких труб видоизмененный универсальный закон сопротивления получили Д.Додж и А.Мецнер:
, (11.20)
где индекс (показатель степени в реологическом законе (11.2) [ ]. Уравнение (11.20) так же, как и (11.19) представляет собой трансцендентное алгебраическое уравнение, выражающее коэффициент гидравлического сопротивления через число Рейнольдса и индекс течения в неявном виде. Для вычисления по известным значениям и необходимо разрешить уравнение (11.20), что можно сделать методом последовательных приближений. Для более удобного вычисления коэффициента гидравлического сопротивления Н.А.Романова предложила явные зависимости , являющиеся аппроксимацией решений уравнения (11.20) [ ]:
, если ; , если ; (11.21) , если .
В формулах (11.20) и (11.21) обобщенное число Рейнольдса определяется как ( кинематическая консистентность). Как правило, переход от ламинарного течения к турбулентному происходит при значениях обобщенного числа Рейнольдса .
Популярное: Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (816)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |